CN117582157A - 系统、判定方法、医疗用设备的制造方法及检测单元 - Google Patents
系统、判定方法、医疗用设备的制造方法及检测单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117582157A CN117582157A CN202311035128.7A CN202311035128A CN117582157A CN 117582157 A CN117582157 A CN 117582157A CN 202311035128 A CN202311035128 A CN 202311035128A CN 117582157 A CN117582157 A CN 117582157A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- flux density
- magnetic flux
- tool
- longitudinal direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 223
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 359
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 184
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 182
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 210000000436 anus Anatomy 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 2
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- 210000001217 buttock Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012840 feeding operation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00147—Holding or positioning arrangements
- A61B1/00158—Holding or positioning arrangements using magnetic field
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
- A61B1/00006—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of control signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
- A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
- A61B1/00097—Sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
- A61B1/0011—Manufacturing of endoscope parts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/0051—Flexible endoscopes with controlled bending of insertion part
- A61B1/0055—Constructional details of insertion parts, e.g. vertebral elements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
- A61B5/062—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00526—Methods of manufacturing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00831—Material properties
- A61B2017/00876—Material properties magnetic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
- A61B2090/062—Measuring instruments not otherwise provided for penetration depth
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/0206—Three-component magnetometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/022—Measuring gradient
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/10—Plotting field distribution ; Measuring field distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/02—Permanent magnets [PM]
- H01F7/04—Means for releasing the attractive force
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Robotics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
本发明提供一种能够容易判定长条状的器具的移动状态的系统、判定方法、医疗用设备的制造方法及检测单元。一种内窥镜系统(200),其具备:磁检测部(43);内窥镜(1)的插入部,相对于磁检测部(43)相对移动而被使用;及处理器(4P),插入部(10)具有沿长度方向(X)延伸且沿长度方向(X)形成有磁性图案的管状部件(17),磁检测部(43)在沿管状部件(17)的长度方向(X)的多个位置,检测长度方向(X)的磁通密度(BX)和径向(Y)的磁通密度(BY),处理器(4P)基于磁通密度(BX)及磁通密度(BY),判定插入部(10)向长度方向(X)的移动状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种系统、判定方法、医疗用设备的制造方法及检测单元。
背景技术
在专利文献1中,记载有一种旋转自推进内窥镜系统,其具备:插入部,具备在表面形成有螺旋形状部,绕长轴转动自如的螺旋管;驱动部,对上述螺旋管赋予绕上述长轴的旋转驱动力;检测装置,检测上述螺旋管的旋转驱动状态;及控制装置,被输入上述检测装置的检测结果,并基于该检测结果,对上述驱动部进行控制。
在专利文献2中,记载有一种装置,其用于确定能够插入到型腔内的细长器具的位置,所述装置具备:至少1个传感器,配置于细长器具附近:及至少1个磁场源,配置于上述传感器附近,上述传感器还在细长器具相对于上述传感器前进或后退时检测细长器具的移动。
专利文献1:日本特开2007-319547号公报
专利文献2:日本特表2006-523129号公报
发明内容
在本发明中,提供一种能够容易判定长条状的器具的移动状态的技术。
本发明的系统具备:磁检测部;长条状的器具,相对于上述磁检测部相对移动而被使用;及处理器,上述器具具有沿长度方向延伸且沿上述长度方向形成有磁性图案的部件,上述磁检测部在沿上述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度,上述处理器基于由上述磁检测部检测到的上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
本发明的判定方法判定相对于磁检测部相对移动而被使用的长条状的器具的移动状态,其中,上述器具具有沿长度方向延伸且沿上述长度方向形成有磁性图案的部件,所述判定方法具备:第1步骤,从沿上述部件的长度方向的多个位置,通过上述磁检测部检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度;及第2步骤,基于上述检测到的上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
本发明的医疗用设备的制造方法中,所述医疗用设备具有插入到体内的插入部,其中,上述插入部具有包含沿上述插入部的长度方向延伸的金属的部件,所述医疗用设备的制造方法具备:第1工序,在由磁场形成装置形成的磁场中配置上述插入部并对上述部件进行磁化,在上述部件上形成沿上述长度方向的磁性图案。
本发明的检测单元具备:框体,具有包括沿长度方向延伸且沿上述长度方向形成有磁性图案的部件的长条状的器具可插通的贯穿孔;磁检测部,能够在沿插通于上述贯穿孔的上述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度;及输出部,将由上述磁检测部检测到的信息输出到外部。
本发明的系统具备:医疗用设备,包括插入到体内的插入部;磁检测部,配置于上述插入部的移动路径;及处理器,所述系统中,上述插入部具有包含沿长度方向延伸且沿上述长度方向一体形成有磁性图案的金属的部件,上述磁检测部从上述部件检测磁场,上述处理器基于由上述磁检测部检测到的磁场,导出上述插入部向上述体内的插入长度。
发明效果
根据本发明,能够容易判定长条状的器具的移动状态。
附图说明
图1是表示内窥镜系统200的概略结构的图。
图2是表示内窥镜1的软性部10A的详细结构的部分剖视图。
图3是表示形成于管状部件17的磁性图案的详细情况的示意图。
图4是图3中的A-A箭头和B-B箭头的各自的剖面示意图。
图5是表示检测单元40的结构例的分解立体图。
图6是从方向x观察图5所示的插入辅助部件40的主体部42A时的示意图。
图7是表示插入部10可以在贯穿孔41内获取的位置的一例的图。
图8是表示由磁检测部43检测的磁通密度的一例的示意图。
图9是表示将图8所示的磁通密度根据其大小分类的结果的一例的示意图。
图10是表示将图8所示的磁通密度根据其大小分类的结果的另一例的示意图。
图11是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的变形例的A-A箭头和B-B箭头的剖面示意图。
图12是表示包括图11所示的磁极部MA1、MA2的由磁检测部43从管状部件17检测的磁通密度的一例的示意图。
图13是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的变形例的示意图。
图14是表示磁化器(magnetizer)60的示意图。
图15是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的变形例的A-A箭头和B-B箭头的剖面示意图。
图16是示意性表示在图15所示的结构的磁极部MA1中产生的磁通线的图。
图17是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的另一变形例的A-A箭头和B-B箭头的剖面示意图。
图18是示意性表示将检测单元40和插入辅助部件一体化的结构例的立体图。
图19是图18的E-E箭头的剖面示意图。
符号说明:
1-内窥镜,MA、MA1、MA2-磁极部,4P-处理器,4-处理器装置,5-光源装置,6-输入部,7-显示部,10A-软性部,10B-弯曲部,10C-前端部,10-插入部,11-操作部,12-弯角钮,13A、13B-连接器部,13-通用塞绳,14-第1部件,15a-金属带材,15-第2部件,16A、16B-接口,17N-正极区域,17S-负极区域,17-管状部件,18A-内侧树脂层,18B-外侧树脂层,18-外皮层,19-涂层,40-插入辅助部件,42-框体,42A-主体部,42B-盖部,42a-平板部,42b-侧壁部,42c-内壁部,41A、41B、41-贯穿孔,43、44-磁检测部,45-通信用芯片,46-蓄电池,47-受电用线圈,48-第1部件,49-第2部件,50A-肛门,50-受检者,60-磁化器,61-主体部,62-第1线圈,63-第1线圈,100-内窥镜装置,200-内窥镜系统,300-磁场产生装置。
具体实施方式
图1是表示内窥镜系统200的概略结构的图。内窥镜系统200具备:内窥镜装置100,具有为了检查或手术等而插入体内被使用的医疗用设备的一例即内窥镜1;及插入辅助部件40,辅助将内窥镜1插入受检者50的体内。
内窥镜1具备:插入部10,其为沿一个方向延伸的长条状的器具并且插入到体内;操作部11,设置有操作部件,该操作部件设置于插入部10的基端部用于进行观察模式切换操作、摄影记录操作、钳子操作、送气送水操作、抽吸操作或电灼器操作等;弯角钮12,与操作部11相邻设置;及通用塞绳13,包括将内窥镜1分别装卸自如地连接于光源装置5和处理器装置4的连接器部13A、13B。
在操作部11上设置有钳道口,该钳道口插入作为用于采集细胞或息肉等活体组织的处置器具的活检钳子。另外,虽在图1中省略了图示,但在操作部11及插入部10的内部,设置有供从钳道口插入的活检钳子插通的钳子通道、送气及送水用的通道、抽吸用的通道等各种通道。
插入部10由具有挠性的软性部10A、设置于软性部10A的前端的弯曲部10B及比设置于弯曲部10B的前端的软性部10A更硬质的前端部10C构成。在前端部10C内置摄像元件和摄像光学系统。
弯曲部10B构成为通过弯角钮12的转动操作而弯曲自如。该弯曲部10B能够根据使用内窥镜1的受检体的部位等,向任意的方向及任意的角度弯曲,并能够将前端部10C朝向所期望的方向。
以下,将插入部10的延伸方向记载为长度方向X。并且,将插入部10的径向之一记载为径向Y。并且,将插入部10的周向之一(插入部10的外周缘的切线方向之一)记载为周向Z。长度方向X中,将从内窥镜1的基端(操作部11侧)朝向前端的方向记载为长度方向X1,将从内窥镜1的前端朝向基端的方向记载为长度方向X2。并且,径向Y中,将一个方向记载为径向Y1,将另一方向记载为径向Y2。长度方向X是与径向Y及周向Z不同的方向之一。径向Y是与长度方向X及周向Z不同的方向之一。在本说明书中,长度方向X构成第1方向。并且,径向Y构成与第1方向交叉的第2方向。并且,周向Z构成与第1方向及第2方向不同的第3方向。
在图1的例中,内窥镜1的插入部10从受检者50的肛门50A插入到受检者50的体内。检测单元40作为一例由矩形板状构成,具有可供插入部10插通的贯穿孔41。检测单元40配置于受检者50的臀部与插入部10之间(即,插入部10的移动路径)。插入部10通过检测单元40的贯穿孔41到达肛门50A,从此处插入到受检者50的体内。在本说明书中,插入部10构成相对于检测单元40相对移动而被使用的长条状的器具。
内窥镜装置100具备:内窥镜1;主体部2,由连接有该内窥镜1的处理器装置4及光源装置5构成;显示部7,显示摄像图像等;及输入部6,是用于对处理器装置4输入各种信息的界面。
处理器装置4具有控制内窥镜1、光源装置5及显示部7的各种处理器4P。处理器4P是执行软件(包括显示控制程序的程序)而发挥各种功能的常用的处理器即CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)、能够在制造FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等之后变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice:PLD)或具有为了执行ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等特定处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。处理器4P可以由1个处理器构成,也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如,多个FPGA或CPU与FPGA的组合)构成。更具体而言,处理器4P的硬件结构为组合半导体元件等电路元件而成的电路(circuitry)。在本说明书中,系统由处理器4P、内窥镜1的插入部10及检测单元40构成。
图2是表示内窥镜1的软性部10A的详细结构的部分剖视图。占据插入部10的大部分长度的软性部10A在其大致全长上具有挠性,尤其插入体腔等内部的部位为更富有挠性的结构。
软性部10A具备构成绝缘性的筒状部件的外皮层18和设置于外皮层18内的管状部件17。外皮层18被涂层19涂覆。
管状部件17具备:筒状的第1部件14,包含金属而构成且被外皮层18包覆;及筒状的第2部件15,包含金属而构成且内插于第1部件14。在图2的例中,第2部件15由将金属带材15a缠绕成螺旋状而形成的螺旋管构成。并且,第1部件14由编织金属线而成的筒状网构成。沿长度方向X连续延伸且较薄结构的第1部件14和第2部件15通过塑性加工而形成,构成它们的金属包括奥氏体系不锈钢(austenitic stainless steel)。奥氏体系不锈钢在未进行塑性加工的状态下无法磁化,但通过进行塑性加工成为可磁化。如此,第1部件14和第2部件15分别构成包含沿长度方向X延伸的金属的部件。
外皮层18例如由弹性体等树脂构成,成为内侧树脂层18A和外侧树脂层18B的多层结构。外皮层18可以为单层结构。在第1部件14及第2部件15中,在前端部10C侧的端部嵌合有接口16A,在操作部11侧的端部嵌合有接口16B。这些接口16A及接口16B被外皮层18包覆。软性部10A在接口16A处与弯曲部10B连结,在接口16B处与操作部11连结。
软性部10A中,在管状部件17上沿着长度方向X形成有磁性图案。沿长度方向X的磁性图案是指,负极(S极)和正极(N极)这2种磁极区域以规定的排列图案沿长度方向X排列而成的图案。如图2所示,在第1部件14及第2部件15分别设置有多个包含磁极区域的磁极部MA。
在磁极部MA中形成有负极(S极)和正极(N极)这2种磁极区域中的至少一种。如此,第1部件14和第2部件15分别构成沿长度方向X延伸且沿长度方向X形成有磁性图案的部件。
图3是表示形成于管状部件17的磁性图案的详细情况的示意图。图4是图3中的A-A箭头和B-B箭头的各自的剖面示意图。如图3及图4所示,在管状部件17上,沿长度方向X交替地排列设置有沿管状部件17的周向形成为环状的包含负极区域17S的磁极部MA1和沿管状部件17的周向形成为环状的包含正极区域17N的磁极部MA2。磁极部MA1的总数和磁极部MA2的总数相同。
在此,对包括具有图3所示的磁性图案的管状部件17的内窥镜1的制造方法的一例进行说明。首先,通过公知的方法来制造图1所示的结构的内窥镜1。接着,准备具有圆筒状线圈,并通过在该圆筒状线圈中通入电流而能够使该圆筒状线圈内产生磁场的磁场产生装置300。接着,如图3所示,将内窥镜1的插入部10从前端侧插入磁场产生装置300的圆筒状线圈,并使线圈相对移动至操作部11与软性部10A的边界部分。在该状态下,进行如下工序,即,在磁场产生装置300的圆筒状线圈中通入交流电流而形成磁场,沿长度方向X2以恒定速度,从磁场产生装置300的圆筒状线圈拔出插入部10的工序。通过该工序,去除由塑性加工产生的管状部件17的磁力,进行管状部件17的消磁。
另外,在该工序中,优选拔出插入部10直到弯曲部10B和前端部10C通过圆筒状线圈为止,从而对插入部10整体进行消磁。即,在内窥镜1的插入部10中,弯曲部10B和前端部10C优选被消磁。某个区域被消磁是指从该区域检测的磁通密度成为地磁以下。
至少在进行管状部件17(软性部10A)的消磁之后,形成在软性部10A的长度方向X的规定位置的外周配置有磁场产生装置300的圆筒状线圈的状态,在该状态下,进行在圆筒状线圈中通入交流电流而形成磁场的作业。通过该作业,在磁场产生装置300的圆筒状线圈的两端附近的位置,遍及管状部件17的整个周向形成负极区域17S和正极区域17N。之后,一边使软性部10A相对于圆筒状线圈在长度方向X的位置偏移,一边反复进行该作业,由此能够在管状部件17上形成图3所示的磁性图案。
通过采用这种制造方法,即使是现有结构的内窥镜1或已售出的内窥镜1,也能够相对于软性部10A的管状部件17容易形成任意的磁性图案。并且,通过在进行软性部10A的管状部件17的消磁之后,在管状部件17上形成磁性图案,能够精度良好地形成具有所期望的磁力的磁性图案。并且,通过使用圆筒状线圈来形成磁极区域,能够在磁极部MA中,遍及管状部件17的外周整体形成具有均匀的磁力(磁通密度)的磁极区域。另外,在图3中,图示有管状部件17中的负极区域17S和正极区域17N各自与其他区域的边界线,但该边界线是为了便于说明而示出的,其为不可见。另外,在处理器4P可访问的存储器(例如,设置于处理器装置4的存储器)中,优选存储有形成于管状部件17的磁性图案的信息。磁性图案的信息包括:表示管状部件17中的2种磁极区域的位置的信息、表示管状部件17中的2种磁极区域的排列间距的信息、表示形成有插入部10中的磁极区域的范围的信息或表示插入部10中的被消磁的区域的位置的信息等。插入部10中的被消磁的区域构成与插入部10中的形成有磁性图案的区域相邻的相邻区域。另外,弯曲部10B和前端部10C为插入部10中的被消磁的区域,它们构成为区别于形成有磁性图案的区域即可,被消磁不是必须的。例如,也可以通过与磁性图案明显不同的图案或磁力而进行磁化。
图5是表示检测单元40的结构例的分解立体图。检测单元40具备:具有贯穿孔41的框体42、容纳于框体42的磁检测部43、磁检测部44、通信用芯片45、蓄电池46及受电用线圈47。
框体42具备:主体部42A,具备具有沿厚度方向贯穿的贯穿孔41A的矩形平板状的平板部42a、从平板部42a的外周缘部向平板部42a的厚度方向立起的矩形框状的侧壁部42b、及从平板部42a中的贯穿孔41A的周缘部向平板部42a的厚度方向立起的筒状的内壁部42c;及矩形平板状的盖部42B,用于密封被平板部42a、侧壁部42b和内壁部42c包围的容纳空间。在该容纳空间中,容纳有磁检测部43、磁检测部44、通信用芯片45、蓄电池46及受电用线圈47。
盖部42B形成有沿厚度方向贯穿的贯穿孔41B,在盖部42B密封上述容纳空间的状态下,贯穿孔41A和贯穿孔41B经由内壁部42c的内周部而连通,形成可供内窥镜1插通的贯穿孔41。从内壁部42c的轴线方向(内窥镜1的插通方向)观察时,优选贯穿孔41呈正圆形。
为了实现轻量化及低成本化等,框体42优选由树脂等构成,优选成为防止水分浸入容纳空间的的结构。
磁检测部43和磁检测部44分别与内壁部42c接近配置,是能够检测沿内壁部42c的轴线的方向x(沿贯穿孔41的轴线的方向)的磁通密度、贯穿孔41的径向y的磁通密度、以及与方向x及径向y正交的方向z的磁通密度的三轴磁传感器。
在内窥镜1的插入部10插通于贯穿孔41的状态下,插入部10的长度方向X与方向x一致,插入部10的径向Y与径向y一致,插入部10的周向Z与方向z一致。因此,磁检测部43和磁检测部44分别构成为能够检测插入部10的长度方向X的磁通密度BX、插入部10的径向Y的磁通密度BY、以及插入部10的周向Z的磁通密度BZ。另外,磁检测部43和磁检测部44分别可以由能够检测磁通密度BX的单轴磁传感器、能够检测磁通密度BY的单轴磁传感器、以及能够检测磁通密度BZ的单轴磁传感器这3个磁传感器构成。在本说明书中,磁通密度BX构成第1磁通密度,磁通密度BY构成第2磁通密度,磁通密度BZ构成第3磁通密度。
磁检测部43和磁检测部44分别只要能够检测包含长度方向X的成分的磁通密度、包含径向Y的成分的磁通密度、包含周向v的成分的磁通密度即可,3个检测轴向可以分别与长度方向X、径向Y及周向Z不完全一致。在磁传感器中,若第1检测轴向与径向Y及周向Z不同,第2检测轴向与长度方向X及周向Z不同,第3检测轴向与径向Y及长度方向X不同,则该磁传感器能够检测包含长度方向X的成分的磁通密度,能够检测包含径向Y的成分的磁通密度,能够检测包含周向Z的成分的磁通密度。
图6是从方向x观察图5所示的检测单元40的主体部42A时的示意图。
如图6所示,磁检测部43和磁检测部44配置于从方向x观察时的隔着贯穿孔41的中心CP而对置的位置。即,在从方向x观察的状态下,连结磁检测部43和磁检测部44的线段LL的中点与贯穿孔41的中心CP大致一致。换言之,从磁检测部43到贯穿孔41的中心CP的距离与从磁检测部44到贯穿孔41的中心CP的距离大致一致。
图7是表示在贯穿孔41内插入部10可获取的位置的一例的图。图7的状态ST1表示,在贯穿孔41内,插入部10在径向Y上最远离磁检测部43的状态。图7的状态ST2表示,在贯穿孔41内,插入部10在径向Y上最远离磁检测部44的状态。磁检测部43和磁检测部44分别确定其检测范围和设置位置,以便在图7的状态ST1和状态ST2中的任一状态下,均能够从形成于管状部件17的磁性图案高精度地检测磁通密度。
在本方式中,如图6所示,内壁部42c中的与中心CP在方向z的位置相同的部分的厚度为厚度r1。作为一例,该厚度r1为0.5mm。若将形成于管状部件17的磁极区域的磁力定义为在从插入部10的外表面沿插入部10的径向远离0.5mm的位置检测的磁通密度,则该磁力优选设为比地磁足够大的值且设为适于一般的磁传感器的性能的值(具体而言500微特斯拉)以上。并且,例如,在图7的状态ST1或状态ST2下,形成于管状部件17的磁极区域的磁力更优选设为1000微特斯拉到1500微特斯拉的范围,以便磁检测部43和磁检测部44能够高精度地检测磁通密度。但是,形成于管状部件17的磁极区域的磁力的上限值优选设为20毫特斯拉以下,以免插入部10与其他金属粘连。考虑到一般的磁传感器的最大灵敏度,形成于管状部件17的磁极区域的磁力的上限值更优选设为2毫特斯拉以下。
如图7所示,在贯穿孔41内,插入部10的位置可以变动。但是,通过求出由磁检测部43从管状部件17检测的磁通密度BX和由磁检测部44从管状部件17检测的磁通密度BX的相加平均,在贯穿孔41内,无论插入部10位于哪个位置,均能够检测出与磁性图案相应的磁通密度BX。同样地,通过求出由磁检测部43从管状部件17检测的磁通密度BY和由磁检测部44从管状部件17检测的磁通密度BY的相加平均,在贯穿孔41内,无论插入部10位于哪个位置,均能够检测出与磁性图案相应的磁通密度BY。同样地,通过求出由磁检测部43从管状部件17检测的磁通密度BZ和由磁检测部44从管状部件17检测的磁通密度BZ的相加平均,在贯穿孔41内,无论插入部10位于哪个位置,均能够检测出与磁性图案相应的磁通密度BZ。
图5所示的通信用芯片45将由磁检测部43和磁检测部44分别检测到的磁通密度的信息,通过无线通信发送到处理器装置4。在本说明书中,通信用芯片45构成将由磁检测部43及磁检测部44检测到的信息输出到外部的输出部。
蓄电池46通过受电用线圈47以非接触供电接受的电力进行充电。磁检测部43、磁检测部44及通信用芯片45通过从蓄电池46供给的电力进行工作。检测单元40具有未图示的启动开关。通过使该启动开关进行开启操作,开始从蓄电池46向磁检测部43、磁检测部44及通信用芯片45供电。另外,检测单元40也可以构成为不设置启动开关,接受来自外部的无线供电,从而开始向磁检测部43、磁检测部44及通信用芯片45供电。在不设置启动开关的情况下,能够容易实现完全密封框体42的容纳空间的结构。
图8是表示由磁检测部43检测的磁通密度的一例的示意图。另外,由于由磁检测部44检测的磁通密度与图8相同,因此省略图示。图8所示的2个图表表示,在软性部10A通过贯穿孔41沿长度方向X1移动的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BX及磁通密度BY。在图8中,用虚线箭头表示从正极区域17N朝向其长度方向X相邻的负极区域17S的磁通线。
在软性部10A(管状部件17)朝向图8中的左上方所示的检测单元40的贯穿孔41移动的情况下,如图8的图表所示,由磁检测部43检测的磁通密度BX在各正极区域17N与其长度方向X1相邻的负极区域17S之间成为正直,在各正极区域17N与其长度方向X2相邻的负极区域17S之间为负值。并且,由磁检测部43检测的磁通密度BY在负极区域17S附近成为负值且绝对值大的值,在正极区域17N附近成为正直且绝对值大的值,在负极区域17S和正极区域17N的中间位置附近成为接近于零的值。
如此,根据形成于管状部件17的磁性图案,在管状部件17的长度方向X的多个位置检测的磁通密度中,磁通密度BX和磁通密度BY分别为正负值且周期性变化,并且,磁通密度BX和磁通密度BY的相位沿长度方向X偏移。将负极区域17S中的磁通密度BY的绝对值最大的长度方向X的一端(图8中的位置P1的部分)以下记载为负极端,将正极区域17N中的磁通密度BY的绝对值最大的长度方向X的一端(图8中的位置P2的部分)以下记载为正极端。
作为一例,将磁场产生装置300的圆筒状线圈的轴线方向的长度设为60mm,将磁场产生装置300的圆筒状线圈的内径设为18mm,将圆筒状线圈向长度方向X的移动间距设为144mm,通过上述的方法对管状部件17进行磁化,由此能够形成负极端与正极端之间的距离成为72mm的磁性图案。在图8的例中,例如,通过在左端的负极区域17S与其右邻的正极区域17N之间配置圆筒状线圈而形成磁场,能够形成这2个磁极区域。然后,从该状态,使圆筒状线圈沿长度方向X2相对移动144mm,并在该状态下形成磁场,由此能够形成右端的正极区域17N和其左邻的负极区域17S。如此,能够形成沿长度方向X交替形成的正极端与负极端之间的距离(位置P1与位置P2之间的距离)成为72mm的磁性图案。
在内窥镜系统200中,处理器装置4的处理器4P从检测单元40获取由磁检测部43及磁检测部44检测到的磁通密度的信息,并基于所获取的磁通密度BX和磁通密度BY,判定插入部10向长度方向X的移动状态。在此,判定的插入部10的移动状态包括:移动方向,表示插入部10相对于检测单元40在沿长度方向X的哪个方向移动的状态;及移动量(移动距离),表示插入到检测单元40的贯穿孔41的插入部10相对于检测单元40沿长度方向X移动了多少距离。另外,处理器4P对由磁检测部43及磁检测部44分别在同一时刻检测到的磁通密度BX进行相加平均,对由磁检测部43及磁检测部44分别在同一时刻检测到的磁通密度BY进行相加平均,基于这些相加平均而得的磁通密度BX和磁通密度BY,判定插入部10的移动状态。
处理器4P将磁通密度BX根据其大小分类为多个信息,将磁通密度BY根据其大小分类为多个信息,基于将磁通密度BX分类而得到的多个信息中的任一个和将磁通密度BY分类而得到的多个信息中的任一个的组合,判定插入部10向长度方向X的移动状态。
具体而言,处理器4P设定第1阈值th(例如“0”)作为用于将磁通密度BX分类为2个等级的阈值,设定第2阈值th1(大于0的正值)和第2阈值th2(小于0的负值)作为用于将磁通密度BY分类为3个等级的阈值。然后,在磁通密度BX中,处理器4P将大于第1阈值th的值分类为高电平H,将小于第1阈值th的值分类为低电平L。并且,在磁通密度BY中,处理器4P将大于第2阈值th1的值分类为高电平H,将第2阈值th1与第2阈值th2之间的值分类为中电平M,将小于第2阈值th2的值分类为低电平L。将对磁通密度BX如此进行分类而得的结果也记载为磁通密度BX的分类等级,将对磁通密度BY如此进行分类而得的结果也记载为磁通密度BY的分类等级。在本说明书中,磁通密度BX的分类等级中,高电平构成第4信息和第5信息中的一个,低电平构成第4信息和第5信息中的另一个。并且,磁通密度BY的分类等级中,高电平构成第1信息和第2信息中的一个,低电平构成第1信息和第2信息中的另一个,中电平构成第3信息。
在图9中,用粗实线表示对图8所示的图表的磁通密度BX和磁通密度BY进行分类的结果(分类等级)。如图9所示,在管状部件17中,相邻的2个位置P1之间(负极端彼此之间)的范围分为:磁通密度BX为高电平且磁通密度BY为低电平的区域R1、磁通密度BX为高电平且磁通密度BY为中电平的区域R2、磁通密度BX为高电平且磁通密度BY为高电平的区域R3、磁通密度BX为低电平且磁通密度BY为高电平的区域R4、磁通密度BX为低电平且磁通密度BY为中电平的区域R5、磁通密度BX为低电平且磁通密度BY为低电平的区域R6。如此,在长度方向X上相邻的负极端彼此之间的范围能够根据磁通密度BX的分类等级和磁通密度BY的分类等级的组合,分为6个区域R1~R6。
处理器4P通过监视图9所示的粗实线(磁通密度BX、BY的分类等级),判定插入部10相对于检测单元40的移动方向、以及以检测单元40的位置为起点的插入部10向长度方向X的移动量(移动距离)。
例如,在设置于管状部件17的最前端侧的负极区域17S通过贯穿孔41的情况下,处理器4P根据磁通密度BX的分类等级和磁通密度BY的分类等级的组合,检测管状部件17的最前端的区域R1位于贯穿孔41内的情况,并将该位置作为基准位置进行检测。从设置于管状部件17的最前端侧的负极区域17S到前端部10C的前端的长度方向X上的距离(设为距离L1)是已知的。因此,当处理器4P检测该基准位置时,判定插入部10相对于检测单元40的移动距离为“0”,进而,判定插入部10向受检者50的体内的插入长度为距离L1。
处理器4P在检测基准位置之后,根据磁通密度BX、BY的分类等级,在判定为通过贯穿孔41内的管状部件17的区域从区域R1朝向区域R6的方向上发生变化的情况下,判定为插入部10沿长度方向X1移动。并且,处理器4P在判定为插入部10沿长度方向X1移动的情况下,每当通过贯穿孔41内的管状部件17的区域发生1个变化(例如,从区域R1变化为区域R2,从区域R2变化为区域R3等)时,将插入部10向长度方向X1的移动距离增加单位距离Δ L,将插入部10向受检者50的体内的插入长度增加单位距离Δ L。该单位距离ΔL能够设为将相邻的负极区域17S彼此的间隔除以6而得的值。
另一方面,处理器4P根据磁通密度BX、BY的分类等级,在判定为通过贯穿孔41内的管状部件17的区域从区域R6朝向区域R1的方向上发生变化的情况下,判定为插入部10沿长度方向X2移动。并且,处理器4P在判定为插入部10沿长度方向X2移动的情况下,每当通过贯穿孔41内的管状部件17的区域发生1个变化时,将插入部10向长度方向X1的移动距离减少单位距离Δ L,将插入部10向受检者50的体内的插入长度减少单位距离Δ L。
另外,也可以根据插入部10的移动速度,判定为通过贯穿孔41内的管状部件17的区域从区域R1变化为区域R3,或者从区域R3变化为区域R1。如此,在判定为通过贯穿孔41内的管状部件17的区域发生2个变化的情况下,处理器4P将插入部10的插入长度增加或减少单位距离Δ L的2倍即可。
处理器4P将这样判定而得的插入长度的信息显示于显示部7,从未图示的的扬声器用声音输出,或者通过设置于操作部11的振子的振动传递至内窥镜1的操作者。由此,能够实现准确记录内窥镜1的摄影位置、引导或评价内窥镜1的操作等。
另外,如上所述,在插入部10中,通过将前端部10C和弯曲部10B进行消磁,处理器4P能够容易地进行基准位置的检测。具体而言,当插入部10从前端侧插入到贯穿孔41,并沿长度方向X1移动时,在前端部10C和弯曲部10B通过贯穿孔41内的期间,磁通密度BX及磁通密度BY均成为“0”附近的值。然后,在管状部件17的最前端侧的负极区域17S到达贯穿孔41内的时点,如图9所示,磁通密度BX及磁通密度BY成为高电平和低电平的组合,因此能够根据其磁通密度的变动,容易地检测基准位置。
如上所述,处理器4P将磁通密度BX分类为高电平和低电平这2种,将磁通密度BY分类为高电平、中电平和低电平这3种,基于这些组合,判定插入部10向长度方向X的移动状态。如此,通过监视磁通密度BX的分类等级和磁通密度BY的分类等级的组合的变化,能够判定插入部10的移动方向、移动距离及插入长度。根据内窥镜系统200,能够仅通过对通用结构的内窥镜1的磁化和检测单元40的追加来实现这种效果,因此能够降低系统的构件成本。并且,基于可非光学性获取的磁通密度的信息,可以判定插入部10的移动方向、移动距离及插入长度,因此即使插入部10污浊,其判定精度也不会降低并且是实用的。
并且,通过使用磁通密度BX的分类等级和磁通密度BY的分类等级的组合,能够以比相邻的2种磁极区域(负极区域17S和正极区域17N)的间隔更小的解像力(例如,该间隔的1/3的单位)判定插入部10的移动距离。如此,能够精细地判定移动距离,从而能够有助于准确记录内窥镜1的摄影位置、引导或评价内窥镜1的操作等。
并且,处理器4P求出由磁检测部43检测的磁通密度和由磁检测部44检测的磁通密度的相加平均,基于该相加平均的磁通密度,判定插入部10的移动方向、移动距离及插入长度。因此,能够与贯穿孔41内的插入部10的位置无关地,获取与磁性图案相应的磁通密度的变化。并且,磁检测部43和磁检测部44所检测的磁通密度中,除了由磁化而产生的磁通密度之外,还可以包括地磁、由建筑物的铁架产生的磁场、由钢制的家具产生的磁场等引起的干扰成分。但是,如上所述,通过获取由2个磁检测部检测的磁通密度的相加平均,能够减轻该干扰成分的影响。
另外,若尽可能减小贯穿孔41的内径与插入部10的外径之差,则设置于检测单元40的磁检测部43和磁检测部44中的任一个并不是必须的,可以省略。在这种情况下,处理器4P基于由磁检测部43或磁检测部44检测的磁通密度BX、BY,判定插入部10的移动方向、移动距离及插入长度即可。
并且,在本方式中,形成于管状部件17的负极区域17S和正极区域17N分别沿管状部件17的外周形成为环状。因此,即使在插入部10在贯穿孔41内沿其周向旋转的情况下,也能够几乎消除由磁检测部43和磁检测部44检测的磁通密度的变化。因此,无论插入部10处于何种姿势,都能够判定插入部10的移动方向、移动距离及插入长度。
由磁检测部43和磁检测部44所检测的磁通密度中可以包括干扰成分。并且,该干扰成分根据检测单元40的姿势,其方向也发生变化。因此,与直接使用磁通密度BX和磁通密度BY的原数据来判定插入部10向长度方向X的移动状态相比,如上所述,通过将磁通密度BX分类为高电平和低电平这2种,将磁通密度BY分类为高电平、中电平和低电平这3种,并基于这些分类等级的组合,判定插入部10向长度方向X的移动状态,能够排除干扰成分的影响。
在以上的说明中,处理器4P将磁通密度BX分类为高电平和低电平这2种,将磁通密度BY分类为高电平、中电平和低电平这3种,基于这些分类等级的组合,判定插入部10向长度方向X的移动状态。作为该变形例,处理器4P可以将磁通密度BX分类为高电平和低电平这2种,将磁通密度BY分类为高电平和低电平这2种,基于这些分类等级的组合,判定插入部10向长度方向X的移动状态。
具体而言,处理器4P设定“第1阈值th(例如0)”作为用于将磁通密度BX分类为2个等级的阈值,设定“第2阈值th3(例如0)”作为用于将磁通密度BY分类为2个等级的阈值。然后,在磁通密度BX中,处理器4P将大于第1阈值th的值分类为高电平,将小于第1阈值th的值分类为低电平。并且,在磁通密度BY中,处理器4P将大于第2阈值th3的值分类为高电平,将小于第2阈值th3的值分类为低电平。
在图10中,用粗实线表示对图8所示的图表的磁通密度BX和磁通密度BY进行分类的结果(分类等级)。如图10所示,在管状部件17中,2个位置P1之间的范围分为:磁通密度BX为高电平且磁通密度BY为低电平的区域R1、磁通密度BX为高电平且磁通密度BY为高电平的区域R2、磁通密度BX为低电平且磁通密度BY为高电平的区域R3、磁通密度BX为低电平且磁通密度BY为低电平的区域R4。如此,在长度方向X上相邻的负极端彼此之间的范围能够根据磁通密度BX的分类等级和磁通密度BY的分类等级的组合,分为4个区域R1~R4。处理器4P通过监视图10所示的粗实线(磁通密度BX、BY的分类等级),能够判定插入部10的移动方向和插入部10向长度方向X的移动量(移动距离)。
另外,在上面的说明中,处理器4P将磁通密度根据其大小分类为多个信息,但也可以构成为通过设置于检测单元40的通信用芯片的处理器来进行该分类。即,也可以构成为从检测单元40将以图9或图10所示的粗实线表示的分类等级的信息发送到处理器装置4。并且,处理器装置4的处理器4P进行插入部10的移动状态的判定,但也可以构成为设置于检测单元40的通信用芯片的处理器进行该判定,并将该判定结果发送到处理器装置4。并且,也可以构成为经由网络而与处理器装置4连接的个人电脑等处理器从检测单元40获取磁通密度的信息而进行上述判定,并将该判定结果发送到处理器装置4。并且,也可以与设置于处理器装置4的处理器4P不同的处理器进行插入部10的移动状态的判定。并且,也可以构成为设置于内窥镜装置100的外部的处理器进行插入部10的移动状态的判定,并将该判定结果发送到处理器装置4。
将磁通密度BX和磁通密度BY分别根据其大小进行分类时所使用的阈值可以是预先确定的固定值,但优选为基于从插入部10开始插入贯穿孔41之后由磁检测部43和磁检测部44检测的磁通密度而确定的变动值。
例如,当检测单元40的启动开关打开,插入部10插通到贯穿孔41,并且从管状部件17的最前端侧起第3个磁极区域通过贯穿孔41时,处理器4P能够分别获取由磁检测部43检测的磁通密度BX的最大值及最小值、由磁检测部43检测的磁通密度BY的最大值及最小值。处理器4P获取磁通密度BX的最大值及最小值之后,求出该最大值和最小值的平均值,并将该平均值设定为上述的第1阈值th。并且,处理器4P获取磁通密度BY的最大值和最小值之后,求出该最大值和最小值的平均值,并将对该平均值相加预定值而得的值设定为上述的第2阈值th1,将从该平均值减去预定值而得的值设为上述的第2阈值th2。该预定值是大于作为干扰成分而假设的值且小于磁通密度BY的最大值和最小值的各自的绝对值的值。从管状部件17的最前端侧起第3个的磁极区域构成形成有磁性图案的区域中的被消磁的区域(相邻区域)侧的基端部。
以后,处理器4P使用如此设定的阈值来进行磁通密度BX和磁通密度BY的分类即可。如此,通过基于由磁检测部43和磁检测部44检测的磁通密度来设定阈值,能够更高精度地进行插入部10的移动状态的判定。
另外,如此,在基于由磁检测部43和磁检测部44检测的磁通密度来设定阈值的情况下,处理器4P优选在从管状部件17的最前端侧起第3个的磁极区域通过贯穿孔41为止的期间,将第1阈值th、第2阈值th1及第2阈值th2分别设定为预先确定的值,进行基准位置的检测或插入部10的移动状态的判定,然后,通过上述的方法更新第1阈值th、第2阈值th1及第2阈值th2,进行插入部10的移动状态的判定。
如此,在内窥镜系统200中,在插入部10通过贯穿孔41时,通过由磁检测部43和磁检测部44分别检测的磁通密度BX、BY分别在正和负之间周期性变化并且以相位彼此偏移的方式在管状部件17上形成有磁性图案,能够进行插入部10的移动状态的判定。这种磁性图案不限于图3及图4所示的磁极部MA1、MA2的结构,能够进行各种变形。
图11是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的变形例的A-A箭头和B-B箭头的剖面示意图。在图11所示的变形例中,磁极部MA1构成为在外周侧形成有环状的负极区域17S,在其负极区域17S的内侧形成有环状的正极区域17N。并且,磁极部MA2构成为在外周侧形成有环状的正极区域17N,在其正极区域17N的内侧形成有环状的负极区域17S。
图12是表示由磁检测部43从包括图11所示的磁极部MA1、MA2的管状部件17检测的磁通密度的一例的示意图。图12所示的2个图表表示,在软性部10A通过贯穿孔41沿长度方向X1移动的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BX及磁通密度BY。在图12中,用虚线箭头表示从正极区域17N朝向负极区域17S的磁通线。
如图12的图表所示,由磁检测部43检测的磁通密度BX在各磁极部MA2和其长度方向X1相邻的磁极部MA1之间为正直,在各磁极部MA2和其长度方向X2相邻的磁极部MA1之间为负值。并且,由磁检测部43检测的磁通密度BY在各磁极部MA2的位置附近为正直且绝对值大的值,在各磁极部MA1的位置附近为负值且绝对值大的值。
因此,即使为图11所示的变形例的结构,也将图12所示的磁通密度BX如粗实线所示那样分类为高电平和低电平,将图12所示的磁通密度BY如粗实线所示那样分类为高电平和低电平,并观察这些组合的变化,从而能够判定插入部10的移动状态。
图13是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的变形例的示意图。在图13所示的变形例中,在径向上分别观察形成于磁极部MA1的负极区域17S和形成于磁极部MA2的正极区域17N的情况下,相对于长度方向X形成为倾斜而非垂直的点与图3不同。这种磁性图案能够通过使用图14所示的磁化器60来形成。
图14所示的磁化器60具备筒状的主体部61、以及配置于主体部61的外周面的2条槽内的第1线圈62及第2线圈63。在主体部61的内部配置软性部10A,在第1线圈62和第2线圈63中反向流通电流,从而在主体部61内形成磁场,由此能够形成图13所示的磁性图案。通过使用这种磁化器60,能够在软性部10A的整体上同时形成磁性图案,具有经济性。并且,由于能够容易地沿长度方向X精细地形成磁极部MA,因此能够更精细地进行插入部10的移动距离的判定。
图15是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的变形例的A-A箭头和B-B箭头的剖面示意图。在图15所示的变形例中,磁极部MA1构成为负极区域17S和正极区域17N沿管状部件17的周向交替且隔开间隔而形成。同样地,磁极部MA2构成为负极区域17S和正极区域17N沿管状部件17的周向交替且隔开间隔而形成。磁极部MA2构成为使磁极部MA1绕管状部件17的轴中心旋转90度。
如图15所示,在长度方向X上观察的状态下,磁极部MA1中的正极区域17N和磁极部MA2中的负极区域17S存在于管状部件17的周向上的同一位置。即,在管状部件17中,位于其周向上的同一位置的所有磁极区域构成为负极区域17S和正极区域17N沿长度方向X交替排列。即,管状部件17形成为第1磁性图案和第2磁性图案在管状部件17的周向上隔开间隔而交替排列,所述第1磁性图案为以负极区域17S为开头,沿长度方向X交替排列负极区域17S和正极区域17N而成的图案,所述第2磁性图案为以正极区域17N为开头,沿长度方向X交替排列负极区域17S和正极区域17N而成的图案。
图16是示意性表示在图15所示的结构的磁极部MA1中产生的磁通线的图。在图16中,图示有软性部10A通过贯穿孔41时的磁检测部43、44相对于软性部10A的位置。
在图16所示的状态下,由磁检测部43检测的磁通密度BY为较大的负值。当软性部10A从图16的状态逆时针旋转45度时,由磁检测部43检测的磁通密度BY为接近零的值。在软性部10A从图16的状态逆时针旋转90度的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BY为较大的正直。在软性部10A从图16的状态逆时针旋转135度的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BY为接近零的值。当软性部10A从图16的状态逆时针旋转180度的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BY为较大的负直。如此,软性部10A在贯穿孔41内沿其周向旋转的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BY与图8所示的磁通密度BY相等。同样地,软性部10A在贯穿孔41内沿其周向旋转的情况下,由磁检测部43检测的磁通密度BZ与图8所示的磁通密度BY相等且相位偏移了90度。因此,在将由磁检测部43检测的磁通密度BY、BZ分别分类为高电平和低电平的情况下,这些分类等级与图10所示的磁通密度BY的粗实线相同(但是,磁通密度BY和磁通密度BZ中相位偏移了90度)。因此,通过该分类等级的组合,能够导出插入部10的旋转方向和旋转量。
在使用具有这种结构的磁性图案的内窥镜1的情况下,处理器4P将磁通密度BZ和磁通密度BY分别分类为多个信息,通过观察这些信息组合的变化,与插入部10的移动状态的判定方法同样地,能够判定插入部10向周向的旋转状态(旋转方向和旋转量(旋转角度))。另外,在图15所示的结构中,由于在管状部件17中形成有沿长度方向X延伸的第1磁性图案及第2磁性图案,因此如上所述,能够基于磁通密度BX和磁通密度BY判定插入部10的移动状态。在图15中,磁极部MA1和磁极部MA2分别包括沿周向排列的4个磁极区域。但是,磁极部MA1和磁极部MA2分别可以为包括2个磁极区域的结构,也可以为包括偶数且6个以上磁极区域的结构。
另外,在图15所示的结构中,优选求出由磁检测部43检测的磁通密度BY、BZ和由磁检测部44检测的磁通密度BY、BZ的相加平均,将这些2个相加平均的值分别分类为高电平和低电平,通过该分类等级的组合,导出插入部10的旋转方向和旋转量。
图15所示的磁极部MA1、MA2的结构中能够适用图11所示的结构。图17是表示图3所示的磁极部MA1、MA2的另一变形例的A-A箭头和B-B箭头的剖面示意图。在图17所示的变形例中,在图15所示的磁极部MA1和磁极部MA2的各自中,将正极区域17N变更为形成于外周侧的正极区域17N和形成于内周侧的负极区域17S这2层结构,将负极区域17S变更为形成于外周侧的负极区域17S和形成于内周侧的正极区域17N这2层结构。即使是图17所示的结构,也能够基于磁通密度BY和磁通密度BZ判定插入部10的旋转状态。
上述的检测单元40能够与内窥镜1的插入辅助部件一体构成。图18是示意性表示将检测单元40和插入辅助部件一体化的结构例的立体图。图19是图18的E-E箭头的剖面示意图。
在图18所示的例中,筒状的第1部件48固定于检测单元40中的一侧面,筒状的第2部件49固定于检测单元40的另一侧面。第2部件49的外径小于第1部件48的外径。第1部件48的内部和第2部件49的内部经由检测单元40的贯穿孔41连通。在内窥镜检查时,在第2部件49插入到肛门的状态下,内窥镜1插入到第1部件48,由此能够辅助内窥镜1向体内的插入。
另外,检测单元40可以与含在口中的咬口型的插入辅助部件一体形成。并且,可以与内窥镜检查用裤一体形成,也可以构成为能够相对于内窥镜检查用裤装卸。
本发明的技术不限于上述内容,如下所示,能够进行适当变更。
例如,内窥镜1可从受检者50的口或鼻子插入到体内。
这种情况下,检测单元40只要是能够装卸于受检者50的口或鼻子的形状即可。
管状部件17具有第1部件14和第2部件15,其分别为包括可磁化的奥氏体系不锈钢的结构,但其中的一个也可以由不可磁化的材料构成。即,其中的一个可以不形成有磁性图案。在这种情况下,能够从管状部件17检测前述的磁通密度BX、BY、BZ,因此能够进行插入部10的移动状态和旋转状态的判定。
检测单元40上设置有一组隔着贯穿孔41而对置的磁检测部43和磁检测部44的组,也可以在检测单元40上设置有多个该组。例如,在图6中,也可以追加隔着贯穿孔41的中心CP沿方向z排列而配置的磁检测部43和磁检测部44的组。这种情况下,也可以分别基于在沿径向y排列的磁检测部43和磁检测部44的组中检测到的磁通密度BX、BY、BZ和在沿方向z排列的磁检测部43和磁检测部44的组中检测到的磁通密度BX、BY、BZ,判定插入部10的移动状态和旋转状态,综合该判定结果,从而最终判定插入部10的移动状态及旋转状态,并通知给操作者。
对插入到内窥镜1而被使用的长条状的处置器具也能够适用本发明的技术。即,通过在处置器具上形成如上所述的磁性图案,能够判定处置器具向长度方向的移动状态、以及处置器具向周向的旋转状态。在处置器具上形成磁性图案时,例如,在用于开闭钳子的钢丝或包覆该钢丝的密合弹簧等上对磁性图案进行磁化即可。并且,导丝(Guidewire)中,对构成插入部的金属钢丝进行磁化即可。另外,在判定处置器具的移动状态或旋转状态的情况下,可以将磁检测部43和磁检测部44配置在设置于操作部11的处置器具的插入口附近,或配置在设置于前端部10C的处置器具的送出口附近。在操作部11的插入口设置磁检测部43和磁检测部44的情况下,通过在存储器中存储从该插入口到内窥镜1的前端中的处置器具的送出口为止的距离,能够基于磁检测部43和磁检测部44的检测结果,导出从处置器具的送出口突出的处置器具的突出长度。
若采用本发明的技术,则例如即使是安装在插入部10的外周的双球囊或单球囊等的外套管,也同样地能够进行向体内的插入长度的判定、移动方向的判定及移动距离的判定等。
在以上的说明中,在管状部件17上形成2种磁极区域沿长度方向交替排列的磁性图案,基于从该磁性图案检测到的2个方向的磁性信息的分类等级的组合,判定插入部10向长度方向的移动状态。但是,形成于管状部件17的2种磁极区域也可以不沿长度方向交替地配置。即使在这种情况下,也能够基于从磁性图案检测到的2个方向的磁性信息的分类等级的组合,判定插入部10向长度方向的移动状态。
并且,作为变形例,通过在管状部件17上形成比上述磁性图案更复杂的图案,并通过磁检测部43、44检测该图案,可以判定插入部10向长度方向的移动状态。具体而言,可以在存储器中存储将管状部件17的长度方向的各位置和在该各位置检测的磁通密度BX或磁通密度BY(分类等级)建立关联的表格,处理器4P对磁检测部43检测到的磁通密度BX或磁通密度BY进行分类后获取分类等级,并从该表格获取与该分类等级相对应的位置的信息,从而判定插入部10的插入长度。如此,能够更精细地判定插入部10的插入长度。并且,能够将磁检测部43、44设为检测一个方向的磁通密度的部件,从而能够减低成本。
如上所述,在本说明书中至少记载有以下的事项。另外,在括号内示出有在上述实施方式中相对应的构成要件等,但并不限定于此。
(1)
一种系统,其具备:
磁检测部;
长条状的器具,相对于上述磁检测部相对移动而被使用;及
处理器,
上述器具具有沿长度方向延伸且沿上述长度方向形成有磁性图案的部件,
上述磁检测部在沿上述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度,
上述处理器基于由上述磁检测部检测到的上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
另外,处理器可以根据存储于存储器中的磁性图案的信息、以及预先规定的阈值或基于上述器具的相对移动开始之后由上述磁检测部检测的磁通密度而确定的阈值,判定器具的移动状态。
(2)
根据(1)所述的系统,其中,
上述第1方向是与上述器具的径向及周向不同的方向,
上述第2方向是与上述器具的周向及长度方向不同的方向。
(3)
根据(2)所述的系统,其中,
上述第1方向为上述长度方向,
上述第2方向为上述径向。
(4)
根据(1)至(3)中的任一项所述的系统,其中,
上述处理器基于上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,判定上述器具向上述长度方向的移动方向。
(5)
根据(1)至(4)中的任一项所述的系统,其中,
上述磁性图案包括2种磁极区域沿上述长度方向交替排列的图案。
(6)
根据(1)至(5)中的任一项所述的系统,其中,
上述磁性图案包括2种磁极区域沿上述长度方向排列的图案,
上述处理器基于上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,以比相邻的上述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定上述器具向上述长度方向的移动量。
(7)
根据(5)或(6)所述的系统,其中,
上述处理器进行如下处理:
将上述第1磁通密度根据其大小分类为多个信息,将上述第2磁通密度根据其大小分类为多个信息,
基于将上述第1磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个和将上述第2磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个的组合,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
(8)
根据(7)所述的系统,其中,
上述处理器进行如下处理:
将上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的一个根据其大小分类为至少3个信息,
基于将上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的另一个分类而得到的上述多个信息中的任一个和将上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的一个分类而得到的上述至少3个信息中的任一个的组合,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
(9)
根据(8)所述的系统,其中,
上述磁性图案包括2种磁极区域沿上述长度方向交替排列的图案,
上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的一个在上述2种磁极区域中的一个位置处分类为第1信息,在上述2种磁极区域中的另一个位置处分类为第2信息,在上述2种磁极区域之间的位置处分类为第3信息,
上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的另一个在上述磁极区域和相对于该磁极区域在上述长度方向的一侧相邻的上述磁极区域之间的位置处分类为第4信息,在上述磁极区域和相对于该磁极区域在上述长度方向的另一侧相邻的上述磁极区域之间的位置处分类为第5信息。
(10)
根据(7)至(9)中的任一项所述的系统,其中,
上述处理器基于与磁通密度的大小相关的第1阈值,对上述第1磁通密度进行分类,基于与磁通密度的大小相关的第2阈值,对上述第2磁通密度进行分类,
上述处理器基于由上述磁检测部从上述部件检测到的磁通密度,确定上述第1阈值和上述第2阈值。
优选上述管状部件具备与形成有磁性图案的区域相邻的相邻区域,上述处理器基于通过上述磁检测部从上述磁性图案的上述相邻区域侧的基端部检测到的磁通密度,确定上述第1阈值和第2阈值。
(11)
根据(1)至(10)中的任一项所述的系统,其中,
上述磁检测部还检测与上述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
上述处理器基于由上述磁检测部检测到的上述第2磁通密度及上述第3磁通密度,判定上述器具向周向的旋转状态。
(12)
根据(11)所述的系统,其中,
上述磁性图案通过沿上述器具的周向交替配置有2种磁极区域的磁极部沿上述长度方向排列多个而构成,
上述处理器基于上述第2磁通密度及上述第3磁通密度,以比在上述周向上相邻的上述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定上述器具向上述周向的旋转量。
(13)
根据(1)至(10)中的任一项所述的系统,其中,
上述磁检测部包括沿上述器具的周向排列的第1磁检测部及第2磁检测部,
上述第1磁检测部及第2磁检测部分别检测与上述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
上述处理器基于由上述第1磁检测部检测到的上述第3磁通密度和由上述第2磁检测部检测到的上述第3磁通密度,判定上述器具向周向的旋转状态。
(14)
根据(1)至(13)中的任一项所述的系统,其中,
上述器具为包括插入到体内的插入部的医疗用设备的上述插入部。
(15)
根据(14)所述的系统,其中,
上述医疗用设备为内窥镜。
(16)
根据(15)所述的系统,其中,
上述内窥镜的上述插入部包括前端部和软性部,
上述部件设置于上述软性部。
(17)
根据(16)所述的系统,其中,
上述内窥镜的上述前端部被消磁。
(18)
根据(14)至(17)中的任一项所述的系统,其中,
在上述部件中,上述磁性图案中的磁极区域与其他区域的边界是不可见的。
(19)
根据(14)至(18)中的任一项所述的系统,其中,
上述插入部具有:绝缘性的筒状部件;筒状的第1部件,包含金属而构成且内插于上述筒状部件;及筒状的第2部件,包含金属而构成且内插于上述第1部件,
上述部件包括上述第1部件和上述第2部件中的一个或两个。
(20)
根据(19)所述的系统,其中,
上述第1部件和上述第2部件分别沿上述长度方向连续延伸。
(21)
根据(19)或(20)所述的系统,其中,
上述第1部件和上述第2部件中的至少一个由可磁化的奥氏体系不锈钢构成。
(22)
根据(19)至(21)中的任一项所述的系统,其中,
上述部件包括上述第1部件和上述第2部件,
在上述第1部件和上述第2部件中,在上述长度方向的同一位置,分别形成有磁极区域。
(23)
根据(1)至(22)中的任一项所述的系统,其至少具备1组隔着配置于上述器具的移动路径且供上述器具插通的贯穿孔设置于对置的位置的2个上述磁检测部的组。
(24)
根据(23)所述的系统,其中,
上述处理器通过上述组的磁检测部检测上述第1磁通密度。
(25)
一种判定方法,其判定相对于磁检测部相对移动而被使用的长条状的器具的移动状态,其中,
上述器具具有沿长度方向延伸且沿上述长度方向形成有磁性图案的部件,
所述判定方法具备:第1步骤,从沿上述部件的长度方向的多个位置,通过上述磁检测部检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度;及
第2步骤,基于上述检测到的上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
(26)
根据(25)所述的判定方法,其中,
上述第1方向是与上述器具的径向及周向不同的方向,
上述第2方向是与上述器具的周向及长度方向不同的方向。
(27)
根据(26)所述的判定方法,其中,
上述第1方向为上述长度方向,
上述第2方向为上述径向。
(28)
根据(25)至(27)中的任一项所述的判定方法,其中,
上述第2步骤中,基于上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,判定上述器具向上述长度方向的移动方向。
(29)
根据(25)至(28)中的任一项所述的判定方法,其中,
上述磁性图案包括2种磁极区域沿上述长度方向交替排列的图案。
(30)
根据(25)至(29)中的任一项所述的判定方法,其中,
上述磁性图案包括2种磁极区域沿上述长度方向排列的图案,
上述第2步骤中,基于上述第1磁通密度及上述第2磁通密度,以比相邻的上述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定上述器具向上述长度方向的移动量。
(31)
根据(29)或(30)所述的判定方法,其中,
上述第2步骤中进行如下处理:
将上述第1磁通密度根据其大小分类为多个信息,将上述第2磁通密度根据其大小分类为多个信息,
基于将上述第1磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个和将上述第2磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个的组合,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
(32)
根据(31)所述的判定方法,其中,
上述第2步骤中进行如下处理:
将上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的一个根据其大小分类为至少3个信息,
基于将上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的另一个分类而得到的上述多个信息中的任一个和将上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的一个分类而得到的上述至少3个信息中的任一个的组合,判定上述器具向上述长度方向的移动状态。
(33)
根据(32)所述的判定方法,其中,
上述磁性图案包括2种磁极区域沿上述长度方向交替排列的图案,
上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的一个在上述2种磁极区域中的一个位置处分类为第1信息,在上述2种磁极区域中的另一个位置处分类为第2信息,在上述2种磁极区域之间的位置处分类为第3信息,
上述第1磁通密度和上述第2磁通密度中的另一个在上述磁极区域和相对于该磁极区域在上述长度方向的一侧相邻的上述磁极区域之间的位置处分类为第4信息,在上述磁极区域和相对于该磁极区域在上述长度方向的另一侧相邻的上述磁极区域之间的位置处分类为第5信息。
(34)
根据(31)至(33)中的任一项所述的判定方法,其中,
上述第2步骤中进行如下处理:
基于与磁通密度的大小相关的第1阈值,对上述第1磁通密度进行分类,基于与磁通密度的大小相关的第2阈值,对上述第2磁通密度进行分类,
基于由上述磁检测部从上述部件检测到的磁通密度,确定上述第1阈值和上述第2阈值。
(35)
根据(25)至(34)中的任一项所述的判定方法,其中,
上述第1步骤进一步通过上述磁检测部,检测与上述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
上述第2步骤中,基于上述检测到的上述第2磁通密度及上述第3磁通密度,判定上述器具向周向的旋转状态。
(36)
根据(35)所述的判定方法,其中,
上述磁性图案通过沿上述器具的周向交替配置有2种磁极区域的磁极部沿上述长度方向排列多个而构成,
上述第2步骤基于上述第2磁通密度及上述第3磁通密度,以比在上述周向上相邻的上述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定上述器具向上述周向的旋转量。
(37)
根据(25)至(34)中的任一项所述的判定方法,其中,
上述磁检测部包括沿上述器具的周向排列的第1磁检测部及第2磁检测部,
上述第1步骤中,通过上述第1磁检测部及第2磁检测部,分别检测与上述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
上述第2步骤基于由上述第1磁检测部检测到的上述第3磁通密度和由上述第2磁检测部检测到的上述第3磁通密度,判定上述器具向周向的旋转状态。
(38)
一种医疗用设备的制造方法,所述医疗用设备具有插入到体内的插入部,其中,
上述插入部具有沿上述插入部的长度方向延伸的包含金属的部件,
所述医疗用设备的制造方法具备:第1工序,在由磁场形成装置形成的磁场中配置上述插入部并对上述部件进行磁化,在上述部件上形成沿上述长度方向的磁性图案。
(39)
根据(38)所述的医疗用设备的制造方法,其具备:
第2工序,在上述第1工序之前,在由磁场形成装置形成的磁场中配置上述插入部,进行上述部件的消磁。
(40)
根据(38)或(39)所述的医疗用设备的制造方法,其中,
上述医疗用设备为内窥镜,
上述插入部包括上述内窥镜的软性部。
(41)
根据(40)所述的医疗用设备的制造方法,其中,
上述软性部具有:绝缘性的筒状部件;筒状的第1部件,包含金属而构成且内插于上述筒状部件;及筒状的第2部件,包含金属而构成且内插于上述第1部件,
上年数部件包括上述第1部件和上述第2部件中的至少一个。
(42)
根据(41)所述的医疗用设备的制造方法,其中,
上述第1部件和上述第2部件中的至少一个由可磁化的奥氏体系不锈钢构成。
(43)
框体,具有包括沿长度方向延伸且沿上述长度方向形成有磁性图案的部件的长条状的器具可插通的贯穿孔;
磁检测部,能够在沿插通于上述贯穿孔的上述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度;及
输出部,将由上述磁检测部检测到的信息输出到外部。
(44)
根据(43)所述的检测单元,其中,
上述第1方向是与上述器具的径向及周向不同的方向,
上述第2方向是与上述器具的周向及长度方向不同的方向。
(45)
根据(43)或(44)所述的检测单元,其具备至少1组隔着上述贯穿孔设置于对置的位置的2个上述磁检测部的组。
(46)
一种系统,其具备:
医疗用设备,包括插入到体内的插入部;
磁检测部,配置于上述插入部的移动路径;及
处理器,
所述系统中,
上述插入部具有包含沿长度方向延伸且沿上述长度方向一体形成有磁性图案的金属的部件,
上述磁检测部从上述部件检测磁场,
上述处理器基于由上述磁检测部检测到的磁场,导出上述插入部向上述体内的插入长度。
(47)
根据(46)所述的系统,其中,
上述医疗用设备为内窥镜,
上述插入部包括上述内窥镜的软性部。
(48)
根据(47)所述的系统,其中,
上述软性部具有:绝缘性的筒状部件;筒状的第1部件,包含金属而构成且内插于上述筒状部件;及筒状的第2部件,包含金属而构成且内插于上述第1部件,
上述部件包括上述第1部件和上述第2部件中的至少一个。
(49)
根据(48)所述的系统,其中,
上述第1部件和上述第2部件中的至少一个由可磁化的奥氏体系不锈钢构成。
(50)
根据(46)至(49)中的任一项所述的系统,其中,
上述磁检测部在沿上述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与上述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度。
Claims (50)
1.一种系统,其具备:
磁检测部;
长条状的器具,相对于所述磁检测部相对移动而被使用;及
处理器,
所述器具具有沿长度方向延伸且沿所述长度方向形成有磁性图案的部件,
所述磁检测部在沿所述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与所述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度,
所述处理器基于由所述磁检测部检测到的所述第1磁通密度及所述第2磁通密度,判定所述器具向所述长度方向的移动状态。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述第1方向是与所述器具的径向及周向不同的方向,
所述第2方向是与所述器具的周向及长度方向不同的方向。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,
所述第1方向为所述长度方向,
所述第2方向为所述径向。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述处理器基于所述第1磁通密度及所述第2磁通密度,判定所述器具向所述长度方向的移动方向。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述磁性图案包括2种磁极区域沿所述长度方向交替排列的图案。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述磁性图案包括2种磁极区域沿所述长度方向排列的图案,
所述处理器基于所述第1磁通密度及所述第2磁通密度,以比相邻的所述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定所述器具向所述长度方向的移动量。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,
所述处理器进行如下处理:
将所述第1磁通密度根据其大小分类为多个信息,将所述第2磁通密度根据其大小分类为多个信息,
基于将所述第1磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个和将所述第2磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个的组合,判定所述器具向所述长度方向的移动状态。
8.根据权利要求7所述的系统,其中,
所述处理器进行如下处理:
将所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的一个根据其大小分类为至少3个信息,
基于将所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的另一个分类而得到的所述多个信息中的任一个和将所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的一个分类而得到的所述至少3个信息中的任一个的组合,判定所述器具向所述长度方向的移动状态。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,
所述磁性图案包括2种磁极区域沿所述长度方向交替排列的图案,
所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的一个在所述2种磁极区域中的一个位置处分类为第1信息,在所述2种磁极区域中的另一个位置处分类为第2信息,在所述2种磁极区域之间的位置处分类为第3信息,
所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的另一个在所述磁极区域和相对于该磁极区域在所述长度方向的一侧相邻的所述磁极区域之间的位置处分类为第4信息,在所述磁极区域和相对于该磁极区域在所述长度方向的另一侧相邻的所述磁极区域之间的位置处分类为第5信息。
10.根据权利要求7所述的系统,其中,
所述处理器基于与磁通密度的大小相关的第1阈值,对所述第1磁通密度进行分类,基于与磁通密度的大小相关的第2阈值,对所述第2磁通密度进行分类,
所述处理器基于由所述磁检测部从所述部件检测到的磁通密度,确定所述第1阈值和所述第2阈值。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述磁检测部还检测与所述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
所述处理器基于由所述磁检测部检测到的所述第2磁通密度及所述第3磁通密度,判定所述器具向周向的旋转状态。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,
所述磁性图案通过沿所述器具的周向交替配置有2种磁极区域的磁极部沿所述长度方向排列多个而构成,
所述处理器基于所述第2磁通密度及所述第3磁通密度,以比在所述周向上相邻的所述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定所述器具向所述周向的旋转量。
13.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述磁检测部包括沿所述器具的周向排列的第1磁检测部及第2磁检测部,
所述第1磁检测部及第2磁检测部分别检测与所述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
所述处理器基于由所述第1磁检测部检测到的所述第3磁通密度和由所述第2磁检测部检测到的所述第3磁通密度,判定所述器具向周向的旋转状态。
14.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述器具为包括插入到体内的插入部的医疗用设备的所述插入部。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,
所述医疗用设备为内窥镜。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,
所述内窥镜的所述插入部包括前端部和软性部,
所述部件设置于所述软性部。
17.根据权利要求16所述的系统,其中,
所述内窥镜的所述前端部被消磁。
18.根据权利要求14所述的系统,其中,
在所述部件中,所述磁性图案中的磁极区域与其他区域的边界是不可见的。
19.根据权利要求14所述的系统,其中,
所述插入部具有:绝缘性的筒状部件;筒状的第1部件,包含金属而构成且内插于所述筒状部件;及筒状的第2部件,包含金属而构成且内插于所述第1部件,
所述部件包括所述第1部件和所述第2部件中的一个或两个。
20.根据权利要求19所述的系统,其中,
所述第1部件和所述第2部件分别沿所述长度方向连续延伸。
21.根据权利要求20所述的系统,其中,
所述第1部件和所述第2部件中的至少一个由可磁化的奥氏体系不锈钢构成。
22.根据权利要求19所述的系统,其中,
所述部件包括所述第1部件和所述第2部件,
在所述第1部件和所述第2部件中,在所述长度方向的同一位置,分别形成有磁极区域。
23.根据权利要求1所述的系统,其中,
所述系统至少具备1组隔着配置于所述器具的移动路径且供所述器具插通的贯穿孔设置于对置的位置的2个所述磁检测部的组。
24.根据权利要求23所述的系统,其中,
所述处理器通过所述组的磁检测部检测所述第1磁通密度。
25.一种判定方法,其判定相对于磁检测部相对移动而被使用的长条状的器具的移动状态,其中,
所述器具具有沿长度方向延伸且沿所述长度方向形成有磁性图案的部件,
所述判定方法具备:
第1步骤,从沿所述部件的长度方向的多个位置,通过所述磁检测部检测第1方向的第1磁通密度和与所述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度;及
第2步骤,基于所述检测到的所述第1磁通密度及所述第2磁通密度,判定所述器具向所述长度方向的移动状态。
26.根据权利要求25所述的判定方法,其中,
所述第1方向是与所述器具的径向及周向不同的方向,
所述第2方向是与所述器具的周向及长度方向不同的方向。
27.根据权利要求26所述的判定方法,其中,
所述第1方向为所述长度方向,
所述第2方向为所述径向。
28.根据权利要求25所述的判定方法,其中,
所述第2步骤中,基于所述第1磁通密度及所述第2磁通密度,判定所述器具向所述长度方向的移动方向。
29.根据权利要求25所述的判定方法,其中,
所述磁性图案包括2种磁极区域沿所述长度方向交替排列的图案。
30.根据权利要求25所述的判定方法,其中,
所述磁性图案包括2种磁极区域沿所述长度方向排列的图案,
所述第2步骤中,基于所述第1磁通密度及所述第2磁通密度,以比相邻的所述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定所述器具向所述长度方向的移动量。
31.根据权利要求30所述的判定方法,其中,
所述第2步骤中进行如下处理:
将所述第1磁通密度根据其大小分类为多个信息,将所述第2磁通密度根据其大小分类为多个信息,
基于将所述第1磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个和将所述第2磁通密度分类而得到的多个信息中的任一个的组合,判定所述器具向所述长度方向的移动状态。
32.根据权利要求31所述的判定方法,其中,
所述第2步骤中进行如下处理:
将所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的一个根据其大小分类为至少3个信息,
基于将所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的另一个分类而得到的所述多个信息中的任一个和将所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的一个分类而得到的所述至少3个信息中的任一个的组合,判定所述器具向所述长度方向的移动状态。
33.根据权利要求32所述的判定方法,其中,
所述磁性图案包括2种磁极区域沿所述长度方向交替排列的图案,
所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的一个在所述2种磁极区域中的一个位置处分类为第1信息,在所述2种磁极区域中的另一个位置处分类为第2信息,在所述2种磁极区域之间的位置处分类为第3信息,
所述第1磁通密度和所述第2磁通密度中的另一个在所述磁极区域和相对于该磁极区域在所述长度方向的一侧相邻的所述磁极区域之间的位置处分类为第4信息,在所述磁极区域和相对于该磁极区域在所述长度方向的另一侧相邻的所述磁极区域之间的位置处分类为第5信息。
34.根据权利要求31所述的判定方法,其中,
所述第2步骤中进行如下处理:
基于与磁通密度的大小相关的第1阈值,对所述第1磁通密度进行分类,基于与磁通密度的大小相关的第2阈值,对所述第2磁通密度进行分类,
基于由所述磁检测部从所述部件检测到的磁通密度,确定所述第1阈值和所述第2阈值。
35.根据权利要求25所述的判定方法,其中,
所述第1步骤中,进一步通过所述磁检测部,检测与所述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
所述第2步骤中,基于所述检测到的所述第2磁通密度及所述第3磁通密度,判定所述器具向周向的旋转状态。
36.根据权利要求35所述的判定方法,其中,
所述磁性图案通过沿所述器具的周向交替配置有2种磁极区域的磁极部沿所述长度方向排列多个而构成,
所述第2步骤中,基于所述第2磁通密度及所述第3磁通密度,以比在所述周向上相邻的所述2种磁极区域的间隔更小的解像力,判定所述器具向所述周向的旋转量。
37.根据权利要求25所述的判定方法,其中,
所述磁检测部包括沿所述器具的周向排列的第1磁检测部及第2磁检测部,
所述第1步骤中,通过所述第1磁检测部及第2磁检测部,分别检测与所述器具的径向及长度方向不同的第3方向的第3磁通密度,
所述第2步骤中,基于由所述第1磁检测部检测到的所述第3磁通密度和由所述第2磁检测部检测到的所述第3磁通密度,判定所述器具向周向的旋转状态。
38.一种医疗用设备的制造方法,所述医疗用设备具有插入到体内的插入部,其中,
所述插入部具有包含沿所述插入部的长度方向延伸的金属的部件,
所述医疗用设备的制造方法具备:第1工序,在由磁场形成装置形成的磁场中配置所述插入部并对所述部件进行磁化,在所述部件上形成沿所述长度方向的磁性图案。
39.根据权利要求38所述的医疗用设备的制造方法,其中,具备:
第2工序,在所述第1工序之前,在由磁场形成装置形成的磁场中配置所述插入部,进行所述部件的消磁。
40.根据权利要求38所述的医疗用设备的制造方法,其中,
所述医疗用设备为内窥镜,
所述插入部包括所述内窥镜的软性部。
41.根据权利要求40所述的医疗用设备的制造方法,其中,
所述软性部具有:绝缘性的筒状部件;筒状的第1部件,包含金属而构成且内插于所述筒状部件;及筒状的第2部件,包含金属而构成且内插于所述第1部件,
所述部件包括所述第1部件和所述第2部件中的至少一个。
42.根据权利要求41所述的医疗用设备的制造方法,其中,
所述第1部件和所述第2部件中的至少一个由可磁化的奥氏体系不锈钢构成。
43.一种检测单元,其具备:
框体,具有包括沿长度方向延伸且沿所述长度方向形成有磁性图案的部件的长条状的器具可插通的贯穿孔;
磁检测部,能够在沿插通于所述贯穿孔的所述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与所述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度;及
输出部,将由所述磁检测部检测到的信息输出到外部。
44.根据权利要求43所述的检测单元,其中,
所述第1方向是与所述器具的径向及周向不同的方向,
所述第2方向是与所述器具的周向及长度方向不同的方向。
45.根据权利要求43或44所述的检测单元,其中,
具备至少1组隔着所述贯穿孔设置于对置的位置的2个所述磁检测部的组。
46.一种系统,其具备:
医疗用设备,包括插入到体内的插入部;
磁检测部,配置于所述插入部的移动路径;及
处理器,
在所述系统中,
所述插入部具有包含沿长度方向延伸且沿所述长度方向一体形成有磁性图案的金属的部件,
所述磁检测部从所述部件检测磁场,
所述处理器基于由所述磁检测部检测到的磁场,导出所述插入部向所述体内的插入长度。
47.根据权利要求46所述的系统,其中,
所述医疗用设备为内窥镜,
所述插入部包括所述内窥镜的软性部。
48.根据权利要求47所述的系统,其中,
所述软性部具有:绝缘性的筒状部件;筒状的第1部件,包含金属而构成且内插于所述筒状部件;及筒状的第2部件,包含金属而构成且内插于所述第1部件,
所述部件包括所述第1部件和所述第2部件中的至少一个。
49.根据权利要求48所述的系统,其中,
所述第1部件和所述第2部件中的至少一个由可磁化的奥氏体系不锈钢构成。
50.根据权利要求46至49中任一项所述的系统,其中,
所述磁检测部在沿所述部件的长度方向的多个位置,检测第1方向的第1磁通密度和与所述第1方向交叉的第2方向的第2磁通密度。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-130247 | 2022-08-17 | ||
JP2022130247A JP2024027451A (ja) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | システム、判定方法、医療用機器の製造方法、及び検出ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117582157A true CN117582157A (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=87567514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311035128.7A Pending CN117582157A (zh) | 2022-08-17 | 2023-08-16 | 系统、判定方法、医疗用设备的制造方法及检测单元 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240057853A1 (zh) |
EP (1) | EP4324420A1 (zh) |
JP (1) | JP2024027451A (zh) |
CN (1) | CN117582157A (zh) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20008413U1 (de) * | 2000-05-11 | 2001-09-13 | CAMERON GmbH, 29227 Celle | Messvorrichtung |
US20040176683A1 (en) | 2003-03-07 | 2004-09-09 | Katherine Whitin | Method and apparatus for tracking insertion depth |
JP5284570B2 (ja) | 2006-06-02 | 2013-09-11 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 回転自走式内視鏡システム |
KR101382440B1 (ko) * | 2012-09-28 | 2014-04-08 | 국립암센터 | 선형 삽입깊이 측정장치 |
TWM600131U (zh) * | 2020-02-13 | 2020-08-21 | 榮晶生物科技股份有限公司 | 內視鏡系統 |
-
2022
- 2022-08-17 JP JP2022130247A patent/JP2024027451A/ja active Pending
-
2023
- 2023-08-10 EP EP23190944.1A patent/EP4324420A1/en active Pending
- 2023-08-13 US US18/448,958 patent/US20240057853A1/en active Pending
- 2023-08-16 CN CN202311035128.7A patent/CN117582157A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2024027451A (ja) | 2024-03-01 |
US20240057853A1 (en) | 2024-02-22 |
EP4324420A1 (en) | 2024-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bianchi et al. | Localization strategies for robotic endoscopic capsules: a review | |
JP5312540B2 (ja) | 挿入深さを決定するシステム | |
JP5030392B2 (ja) | 医療装置の位置検出システムおよび医療装置誘導システム | |
KR100954650B1 (ko) | 캡슐형 의료 장치 | |
EP1354557B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
EP2082678A1 (en) | Endoscope insertion shape analyzing system, and observation system for living body | |
CN102421349A (zh) | 位置检测系统以及位置检测方法 | |
JP4679200B2 (ja) | カプセル型医療装置の位置検出システム、カプセル型医療装置誘導システムおよびカプセル型医療装置の位置検出方法 | |
Islam et al. | A novel and compatible sensing coil for a capsule in wireless capsule endoscopy for real time localization | |
CN117582157A (zh) | 系统、判定方法、医疗用设备的制造方法及检测单元 | |
JPWO2016113990A1 (ja) | 超音波観測システム | |
WO2024095866A1 (ja) | 処理装置、内視鏡装置、及び処理方法 | |
JPS5988140A (ja) | Nmr内視鏡診断装置 | |
JP2007130132A (ja) | 内視鏡挿入部形状把握システム | |
WO2024095865A1 (ja) | 処理装置、内視鏡装置、及び処理方法 | |
WO2024095864A1 (ja) | 処理装置、内視鏡装置、及び処理方法 | |
JP2024065893A (ja) | 処理装置、内視鏡装置、及び処理方法 | |
JP2024065892A (ja) | 処理装置、内視鏡装置、及び処理方法 | |
JP3290150B2 (ja) | 内視鏡形状検出装置 | |
JP2005065789A (ja) | 磁気平衡型3軸加速度センサ及び該センサを使用した体動検出装置 | |
JPH06269391A (ja) | 体腔内診断処置装置 | |
US20200069288A1 (en) | Ultrasound probe | |
CN107438389B (zh) | 内窥镜形状把握系统 | |
JP2005304511A (ja) | 位置検出装置、被検体内位置検出システム | |
CN215191541U (zh) | 可探测组织腔体内是否容有医疗器械的便携式探测器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |